推土机的推土装置是其主要工作部分，图1所示的叉臂是连接提升液压缸与主机的重要零件。在推土机工作时，叉臂承受的来自大铲切入泥土的力很大，因此此类零件以锻件为主，而且需要热处理等多道工序，加工流程长，加工螺孔是此零件最后工序。由于其形状比较特殊，在钻床上用一般的夹具无法正确定位，因此端面上的4个M12螺孔的加工质量对零件是否合格至关重要。如果没有合适的工装，辅助时间会很长,无法满足批量生产的需要。因此需要设计一种装夹方便、定位准确、钻孔精度高的工装。

                                  图1 叉臂

　　1. 定位基准

　　主要利用叉臂已经加工过的圆柱面作为第一基准及一个端面作为第二基准，如图2所示。其中圆柱面被夹紧后限制五个自由度，再增加一个平面定位，叉臂的六个自由度全部被约束，达到了准确定位的目的。

　　2. 工装设计和工作原理

　　工装主要由底座、夹紧部分、辅助定位、钻模板等部分组成(见图3) 。

　　(1)夹紧部分 为了使加工的4个M12螺孔相对于叉臂的轴线在X方向和Y方向都对称，那么定位就必须以加工过的圆柱面定位( 即已选定的定位基准1 ) 。我们知道三爪自定心卡盘具有自定心好、夹紧力大、操作方便等优点，而且已经标准化，购买方便。所以本工装设计时采用了三爪自定心卡盘，主要考虑加工零件的圆柱部分的最大尺寸和三爪自定心卡盘中间孔的匹配问题即可，选用了某品牌K11系列325C型号的三爪自定心卡盘。

                               图3工装总图

1. 底座 2. 支座 3. 辅助定位装置 4. 翻转钻模 5. 支撑套 6. 三爪自定心卡盘 7. 过渡盘

　　由于叉臂较长，轴向定位采用了一个很有特点的零件——支撑套,如图4 所示。此零件既能起到轴向定位的作用又不影响三爪自定心卡盘的正常工作，还能缓冲叉臂对三爪自定心卡盘的直接冲击，延长了三爪自定心卡盘的寿命。由于此零件经常受到叉臂的磕碰，所以进行调质处理。

                           图4 支撑套

　　因为三爪自定心卡盘的连接方式已标准化，所以三爪自定心卡盘与底座之间需要过渡盘(见图3) 进行连接。

　　(2)辅助定位 当叉臂放入三爪自定心卡盘时，无法限制其轴向转动，就不能保证螺孔的正确位置。这时就需要一个辅助定位装置如图3 所示，辅助装置主要由位于支座上的导向槽、限位板、复位弹簧和“Y”形定位支架组成。由于“Y”形定位支架的两端各有一个斜面，当叉臂放入三爪自定心卡盘时，由重力作用叉臂将“Y”形定位支架向后挤压，同时复位弹簧被压紧，使“Y”形定位支架以一定的力压紧叉臂的侧面，达到防止转动的目的。

　　(3)其他部分 其他各不经常拆卸部分的连接主要采用销子定位。钻模板采用了翻转的形式，并在钻模板底板设计了定位块，钻模板顶面还设计了压紧用的“菱形螺母”，保证钻模板每次翻转都能准确定位。

　　3. 结语

　　经过长期实际加工验证，本工装取得了良好的效果。平均每件叉臂的加工时间仅为3～5min，大大减少了辅助时间，提高了生产效率，满足了公司对此零件的大批量的需求。